2010年高一物理-气体的压强与温度的关系(二期课改)

上海大学孙瑞敏编写-1-第五章分子和气体定律练习十一气体的压强与温度的关系（查理定律）一、选择题1．关于温度,下列说法中正确的是（）A．气体的温度升高1℃，也可以说温度升高1K；温度下降5K，也就是温度下降5℃B．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度由T升至2TC．绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度D．随着人类制冷技术的不断提高，总有一天绝对零度会达到2．一定质量的气体，如果保持气体的体积不变则()A.气体的温度降低，压强一定变小B.气体的温度升高，压强可能变小C.气体的温度降低，压强一定变大D.气体的温度变化时，压强可能不变3．一定质量的气体在等容变化过程中，温度每升高1℃，压强的增加等于它在300K时压强的（）A．1/27B．1/273C．1/300D．1/5734．封闭在贮气瓶中的某种理想气体，当温度升高时，下列说法中正确的是（容器的热膨胀忽略不计）（）A．密度不变，压强增大B．密度不变，压强减小C．压强不变，密度增大D．压强不变，密度减小5．在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，主要原因是（）A．软木塞受潮膨胀B．瓶口因温度降低而收缩变小C．白天气温升高，大气压强变大D．瓶内气体因温度降低而压强减小6．下列哪个是查理定律在生活生产中的实际应用（）A．拔火罐B．用吸管喝饮料C．吹气球D．液压千斤顶7．下列各图中，p表示压强，V表示体积，T表示热力学温度，在下列各图中，正确描述一定质量理想气体等容变化规律的是（）A．(1)(3)B．(2)(4)C．(1)(4)D．(3)(4)(1)(2)(3)(4)上海大学孙瑞敏编写-2-二、填空题8．新华网上海频道消息：连年强势的“暖冬”天气，去年再次止步上海。2005年12月至2006年2月，上海地区的平均气温为5.4℃，仅比常年同期偏高0.1℃，达不到“暖冬”标准。由此可知，上海地区2005年12月至2006年2月的平均气温等于K，仅比常年同期偏高K。9．家用白炽灯泡中充有氩气，设灯泡发光工作时灯泡中气体的平均温度为127℃，且灯泡中气压超过1.2个大气压灯泡将炸裂，在常温下27℃下给灯泡内充氩气的压强不得超过_______个大气压。10．实验室有一个氢气瓶，冬天时测得室温为10℃。到了夏天，发现氢气瓶上的压力阀显示瓶内气体压强相比冬天时增加了9.54%，则此时的温度为________℃。11．当大气压强p0＝1.0×105Pa时，把热水瓶中的热水倒掉后随手将瓶塞盖上，如果这时热水瓶内的气体的温度为90℃。过了一段时间，由于散热，瓶内温度降为15℃。若瓶塞是不漏气的轻质软木塞（质量不计），瓶塞的直径为3.6cm，则至少需要_________N的力才能把瓶塞拔出。12．某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂，这种手表是密封的，出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1×105Pa，在内外压强差超过6×104Pa时，手表表面玻璃可能爆裂，已知当时手表处的气温为－13℃，则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为Pa，已知外界大气压强随高度变化而变化，高度每上升12m大气压强降低133Pa，设海平面大气压为1×105Pa，则登山运动员此时的海拔高度约为m。三、实验题13．如图所示是验证查理定律的DIS实验。与压强传感器相连的试管内装有密闭的空气和与温度传感器相连的热敏元件。（1）在一次实验中，计算机屏幕显示如图所示的图像，所描绘的图线与纵坐标的交点表示________________；图线与横坐标的交点所表示的温度为__________℃。（2）与初始状态相比，压强传感器显示的压强变化量ΔP与试管内气体所降低的温度Δt之间的关系图是（）。四、计算题14．煤气罐的不合理使用可能造成爆炸事故，假设爆炸现场的温度从30℃迅速上升到1800℃，试估算此时现场气体的压强大小。OΔpΔtOΔpΔtOΔpΔtOΔpΔt(A)(B)(C)(D)PtO上海大学孙瑞敏编写-3-15．汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮胎能在－40C-90C正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm，最低胎压不低于1.6atm，那么,在t＝20C时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体积不变）？16．有人设计了一种测温装置，其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。（1）在标准大气压下对B管进行温度刻度（标准大气压相当于76厘米水银柱的压强）。已知当温度t1＝27℃时，管内水银面高度x1＝16厘米，此高度即为27℃的刻度线。问t＝0℃的刻度线在x为多少厘米处？（2）若大气压已变为相当于75厘米水银柱的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27℃，问此时实际温度为多少？17．如图所示，圆柱形气缸倒置在水平粗糙的地面上，气缸内部封有一定质量的空气，气缸质量为10kg，缸壁厚度可不计，活塞质量为5kg，其横截面积为50cm2，活塞与缸壁间的摩擦不计。当缸内气体温度为27℃时，活塞刚好与地面相接触，但对地面无压力。现对气缸传热，使缸内气体温度升高。问：当气缸对地面无压力时，缸内气体温度是多少摄氏度？（已知大气压强p0=1.0×105Pa）上海大学孙瑞敏编写-4-附加部分：气体的体积与温度的关系（盖·吕萨克定律）盖·吕萨克定律：一定质量的理想气体，在压强不变时，气体的体积跟热力学温度成正比，即2211TVTV18．房间里气温升高3℃时,房间内的空气将有1％逸出到房间外，由此可计算出房间内原来的温度是________℃。19．温度计是生活、生产中常用的测量装置。右图为一简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为20℃—80℃，A、D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为（）A、20℃、80℃、64℃B、20℃、80℃、68℃C、80℃、20℃、32℃D、80℃、20℃、34℃20．如图（a）所示，一支上端开口、粗细均匀的足够长玻璃管竖直放置，玻璃管内一段长度为10cm的水银柱封闭了一段长度为5cm的空气柱，环境温度为27℃，外界大气压强P0＝75cmHg。求：（1）管内封闭气体的压强为多大？（2）若将玻璃管插入某容器的液体中，如图（b）所示，这时空气柱的长度增大了2cm，则该液体的温度为多少？21．如图所示，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，横截面积为0.2m2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内.温度为300K时，活塞离气缸底部的高度为0.6m。将气体加热到330K时，活塞上升了0.05m，不计摩擦力及固体体积的变化。求物体A的体积。pdwulicyhh图（a）图（b）上海大学孙瑞敏编写-5-参考答案：1234567AACADAB8．278.4；0.19．0.910．3711．2112．气体零摄氏度时的压强；-273；C13．约6.84atm14．8.7×104，6613（在6550到6650间均可）15．由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。设在T0＝293K充气后的最小胎压为Pmin，最大胎压为Pmax。依题意，当T1＝233K时胎压为P1＝1.6atm。根据查理定律1min10PPTT，即min1.6233293P解得：Pmin＝2.01atm当T2＝363K是胎压为P2＝3.5atm。根据查理定律max220PPTT，即min3.5363293P解得：Pmax＝2.83atm16．1）为等容过程，有p＝Tpl/T1①以p1＝76－16＝60厘米水银柱，T1＝273＋27＝300K，T＝273K代入上式，得p＝54.6厘米水银柱x＝76－54.6＝21.4厘米（2）此时A泡内气体压强p′＝75－16＝59厘米水银柱实际温度：T′＝p′T1/p1代入数据：T′＝295K＝22℃17．127℃18．2719．C20．85cmHg；420K21．0.02m3